JPH02206167A - 画像読取装置 - Google Patents
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- JPH02206167A JPH02206167A JP1027239A JP2723989A JPH02206167A JP H02206167 A JPH02206167 A JP H02206167A JP 1027239 A JP1027239 A JP 1027239A JP 2723989 A JP2723989 A JP 2723989A JP H02206167 A JPH02206167 A JP H02206167A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は画像読取装置に係り、特に蓄積型Ｈ−８ｔ密着
イメージセンサに関する。
イメージセンサに関する。
（従来の技術）
近年、金融端末（紙幣鑑別機）、電子黒板、ファクシミ
リ等に利用される画像読取装置としては、蓄積型ａ−８
ｔ密着イメージセンサを採用したものが主流となってい
る。
リ等に利用される画像読取装置としては、蓄積型ａ−８
ｔ密着イメージセンサを採用したものが主流となってい
る。
第５図はこのような従来の蓄積型ａ−３ｉ密着イメージ
センサの構成を示す図で、ガラス部材等からなる絶縁基
板１上には、クロム薄膜パターン等により・形成された
個別電極２および共通電極３が積層されており、これら
電極２．３上にａ−８ｉ膜４．１、Ｔ、Ｏ，膜等からな
る透明共通電極５が積層形成されている。そして、個別
電極２、ａ−３ｔ膜４、透明共通電極５から光電変換部
６が構成されている。
センサの構成を示す図で、ガラス部材等からなる絶縁基
板１上には、クロム薄膜パターン等により・形成された
個別電極２および共通電極３が積層されており、これら
電極２．３上にａ−８ｉ膜４．１、Ｔ、Ｏ，膜等からな
る透明共通電極５が積層形成されている。そして、個別
電極２、ａ−３ｔ膜４、透明共通電極５から光電変換部
６が構成されている。
第６図はこのような構成の光電変換部の等価回路を示す
図で、光電変換部６には、スイッチ素子１１．１２と増
幅段１３、配線容量Ｃｏが個別電極を通じて接続されて
おり、透明電極５には共通電極３を通じてセンサバイア
ス電圧ｖｂが印加されるように構成されている。尚、光
電変換部６内の符号Ｃｓはセンサ容量、Ｉｓはセンサ電
流を示し、また符号１４は共通出力線を示している。
図で、光電変換部６には、スイッチ素子１１．１２と増
幅段１３、配線容量Ｃｏが個別電極を通じて接続されて
おり、透明電極５には共通電極３を通じてセンサバイア
ス電圧ｖｂが印加されるように構成されている。尚、光
電変換部６内の符号Ｃｓはセンサ容量、Ｉｓはセンサ電
流を示し、また符号１４は共通出力線を示している。
ところで、このような構成の蓄積型ａ−８ｉ密着イメー
ジセンサでは、センサ容量Ｃｓは次式で近似できる。
ジセンサでは、センサ容量Ｃｓは次式で近似できる。
Ｃｓ−εＳεｏ（ｓ／ｄ） ・・・・・・・
・・（１）Ｓ：光電変換部面積 ｄ ： ａ−８ｉ膜厚 また、蓄積型ａ−８ｉ密着イメージセンサの出力（Ｖｌ
）は次式で定義される。
・・（１）Ｓ：光電変換部面積 ｄ ： ａ−８ｉ膜厚 また、蓄積型ａ−８ｉ密着イメージセンサの出力（Ｖｌ
）は次式で定義される。
Ｖｌ ＝ （Ｉｓ −Ｔｉｎｔ ）／ （Ｃ
ｓ ＋Ｃｏ ） −Ｖｄ・・・・・・・・・（２
） Ｉｓ：センサ電流 Ｔｉｎｔ：蓄積時間 Ｖｄ ：暗時出力 また、蓄積型ａ−３ｉ密着イメージセンサの残像率ＡＩ
を次式で定義した時、 Ａｉ −Ｖａｔ／Ｖｌ −−−−・
・−＝（３）Ｖｌ ・明出力 Ｖａｉ：残像出力 残像出力の電荷Ｑａｉは、明出力ｖ１の関数であること
が実験により確認されている。
ｓ ＋Ｃｏ ） −Ｖｄ・・・・・・・・・（２
） Ｉｓ：センサ電流 Ｔｉｎｔ：蓄積時間 Ｖｄ ：暗時出力 また、蓄積型ａ−３ｉ密着イメージセンサの残像率ＡＩ
を次式で定義した時、 Ａｉ −Ｖａｔ／Ｖｌ −−−−・
・−＝（３）Ｖｌ ・明出力 Ｖａｉ：残像出力 残像出力の電荷Ｑａｉは、明出力ｖ１の関数であること
が実験により確認されている。
（８）式を変形すると、
ＡＩ −Ｖａｉ／Ｖｌ
−Ｑａｉ／Ｑｌ
−Ｖｌ −ｃｏｎｓｔ ／Ｖｌ （Ｃｓ ＋Ｃｏ
）＝ｃｏｎｓＬ （Ｃｓ 十Ｃｏ ） −−（４
）となり、（４）式より Ａｊｃ＜ （Ｃｓ ＋ Ｃｏ ） −’
−−（５）が成立する。
）＝ｃｏｎｓＬ （Ｃｓ 十Ｃｏ ） −−（４
）となり、（４）式より Ａｊｃ＜ （Ｃｓ ＋ Ｃｏ ） −’
−−（５）が成立する。
このような蓄積型ａ−８ｉ密着イメージセンサにおいて
残像の発生する主たる要因は、ａ−８ｉ膜４内のトラッ
プ準位であると考えられる。ａ−８ｉ膜４内をキャリア
が伝導する際、バンド端近傍に存在するトラップ準位で
捕獲および放出を繰返し、遅い伝導をするため、残像が
発生すると考えられる。
残像の発生する主たる要因は、ａ−８ｉ膜４内のトラッ
プ準位であると考えられる。ａ−８ｉ膜４内をキャリア
が伝導する際、バンド端近傍に存在するトラップ準位で
捕獲および放出を繰返し、遅い伝導をするため、残像が
発生すると考えられる。
副走査方向の解像度改善（残像率低減）の方法としては
、以下の２つの方法が挙げられる。
、以下の２つの方法が挙げられる。
■ａ−８１の膜厚を薄化し、キャリアの走行距離を短く
し、トラップ準位に捕獲される確率を小さくする。
し、トラップ準位に捕獲される確率を小さくする。
■蓄積型ミー８ｉ密
ス電圧を昇圧し、膜内の電界を上げる。
しかしながら、■の方法は、センサ出力Ｖｌが膜厚に比
例して小さくなる。さらにａ−８ ｉ膜厚がある一定値
より薄くなると、入射光が膜内で完全に吸収されず感度
（光電変換効率）が低下するため、膜厚の薄化も一定の
限界がある。
例して小さくなる。さらにａ−８ ｉ膜厚がある一定値
より薄くなると、入射光が膜内で完全に吸収されず感度
（光電変換効率）が低下するため、膜厚の薄化も一定の
限界がある。
また■の方法は、バイアス電圧はショットキー障壁のブ
レークダウン電圧で決定するが、ブレークダウン電圧は
一１０Ｖ〜−２５Ｖ程度にばらつくため、バイアス電圧
の昇圧もある一定の限界がある。
レークダウン電圧で決定するが、ブレークダウン電圧は
一１０Ｖ〜−２５Ｖ程度にばらつくため、バイアス電圧
の昇圧もある一定の限界がある。
（発明が解決しようとする課題）
このように従来の蓄積型ａ−８ ｉ密着イメージセンサ
では、ａ−８ ｉ膜厚の薄化では光電変換効率の低下に
よる前記センサの明出力（感度）の低下が、またバイア
ス電圧の昇圧では前記センサのショットキー障壁のブレ
ークダウン電圧のばらつきが大きく、かつａ−８ｉ膜内
の電界を強くした時の寿命の劣化が危具される。
では、ａ−８ ｉ膜厚の薄化では光電変換効率の低下に
よる前記センサの明出力（感度）の低下が、またバイア
ス電圧の昇圧では前記センサのショットキー障壁のブレ
ークダウン電圧のばらつきが大きく、かつａ−８ｉ膜内
の電界を強くした時の寿命の劣化が危具される。
本発明は前記センサの光電変換部と駆動用ＩＣとの接続
部との間に、光電変換部とは並列にコンデンサを形成し
、電極の電位を接地電位（ＧＮＤ）またはセンサバイア
ス電圧ｖｂと同電位にすることにより、前述の（５）式
ＡＩ区（Ｃｓ＋Ｃｏ）’のＣｏを大きくしてやることに
より、光電変換部率の低下、寿命劣化等を防止し、残像
率の低減（副走査方向の解像度改善）が図れる画像読取
装置を提供することを目的としている。
部との間に、光電変換部とは並列にコンデンサを形成し
、電極の電位を接地電位（ＧＮＤ）またはセンサバイア
ス電圧ｖｂと同電位にすることにより、前述の（５）式
ＡＩ区（Ｃｓ＋Ｃｏ）’のＣｏを大きくしてやることに
より、光電変換部率の低下、寿命劣化等を防止し、残像
率の低減（副走査方向の解像度改善）が図れる画像読取
装置を提供することを目的としている。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
本発明の画像読取装置は、絶縁基板上に複数の個別電極
を列設し、前記個別電極上に半導体薄膜および透明電極
を順次形成してなる光電変換部と、一端が前記光電変換
部の個別電極に接続され、他の一端が接地電位またはセ
ンサ駆動用バイアス電位に接続された容量素子とを有す
ることを特徴とするものである。
を列設し、前記個別電極上に半導体薄膜および透明電極
を順次形成してなる光電変換部と、一端が前記光電変換
部の個別電極に接続され、他の一端が接地電位またはセ
ンサ駆動用バイアス電位に接続された容量素子とを有す
ることを特徴とするものである。
また容量素子としては、ポリイミド、ＳｉＯ ２等の誘
電体を個別電極上に形成したものや、ａ−８ ｉ膜を用
いてもよい。
電体を個別電極上に形成したものや、ａ−８ ｉ膜を用
いてもよい。
（作 用）
本発明は、光電変換部近傍に並列に容量を設置すること
により、光電変換効率の低下、寿命劣化を防止し、残像
率低減（副走査方向の解像度改善）を実現できる。
により、光電変換効率の低下、寿命劣化を防止し、残像
率低減（副走査方向の解像度改善）を実現できる。
（実施例）
以下、本発明の一実施例について図を参照して説明する
。
。
第１図は実施例の蓄積型ａ−８ｉ密着イメージセンサの
構成を示す図、第２図は第１図の光電変換部の等価回路
を示す図である。尚、第５図および第６図と同一部分に
は同一符号を付して重複する部分の説明を省略する。
構成を示す図、第２図は第１図の光電変換部の等価回路
を示す図である。尚、第５図および第６図と同一部分に
は同一符号を付して重複する部分の説明を省略する。
ガラス部材等からなる絶縁基板１上には、例えばスパッ
タ蒸着法等によりクロム薄膜等でパターニングされた個
別電極２および共通電極３が形成されている。そして、
該個別電極２上には、例えばプラズマＣＶＤ法等により
ａ−８ｔ膜４が形成されており、このａ−８ｉ膜４の端
部と個別電極２上を覆うように例えばポリイミドからな
る誘電体層２１が形成されている。
タ蒸着法等によりクロム薄膜等でパターニングされた個
別電極２および共通電極３が形成されている。そして、
該個別電極２上には、例えばプラズマＣＶＤ法等により
ａ−８ｔ膜４が形成されており、このａ−８ｉ膜４の端
部と個別電極２上を覆うように例えばポリイミドからな
る誘電体層２１が形成されている。
さらに、共通電極３、ａ−８ｊ膜４、誘電体層３１上に
スパッタ蒸着法等により例えば１．Ｔ、Ｏ，膜からなる
透明電極５が形成されている。
スパッタ蒸着法等により例えば１．Ｔ、Ｏ，膜からなる
透明電極５が形成されている。
そして、個別電極２、ａ−８ｔ膜４、透明電極５により
光電変換部６が構成されている。
光電変換部６が構成されている。
また、個別電極２、誘電体層２１、透明電極５の３層構
造部が充電変換部６と並列に形成される新設容量Ｃｅと
なる。
造部が充電変換部６と並列に形成される新設容量Ｃｅと
なる。
このような構成の蓄積型ａ−８ｉ密着イメージセンサの
動作について以下に説明する。
動作について以下に説明する。
まず、スイッチ素子１２をＯＮとし、容量Ｃｓを充電す
る（リセット動作）。
る（リセット動作）。
次に、スイッチ素子１２をＯＦＦとし、センサ電流Ｉｓ
で充電電荷を放電し、新設容量Ｃｅをチャージする。
で充電電荷を放電し、新設容量Ｃｅをチャージする。
蓄積時間（Ｔｉｎｔ）後、スイ・ソチ素子１１をＯＮと
し、Ｃ０Ｍライン１４から出力電圧を読み出す。これら
一連の手順が１周期の動作である。
し、Ｃ０Ｍライン１４から出力電圧を読み出す。これら
一連の手順が１周期の動作である。
残像出力はａ−８ｔ膜４内に存在するトラ・ンプ準位が
キャリアの捕獲、放出を繰返す遅い伝導であり、その遅
い伝導の電荷が新たに形成した容量Ｃｅに流れ込み、そ
の分、残像電荷が減衰するため、見かけ上、残像率低減
（副走査方向の解像度改善）がなされる。
キャリアの捕獲、放出を繰返す遅い伝導であり、その遅
い伝導の電荷が新たに形成した容量Ｃｅに流れ込み、そ
の分、残像電荷が減衰するため、見かけ上、残像率低減
（副走査方向の解像度改善）がなされる。
前述（５）式でＡｉｏｃ（Ｃｓ ＋Ｃｏ ）−’である
ことを説明したが、この実施例の場合、新たに容量Ｃｅ
を形成しているので、 Ａｊｏｃ（Ｃｓ ＋Ｃｏ ＋Ｃｅ ）−’となり、残像
率Ａｉは、光電変換部６のセンサ容ｉｊｋ Ｃｓ ｓ配
線容量Ｃｏ等が一定とすれば、新たに形成した容量Ｃｅ
が大きい程、低減できる。
ことを説明したが、この実施例の場合、新たに容量Ｃｅ
を形成しているので、 Ａｊｏｃ（Ｃｓ ＋Ｃｏ ＋Ｃｅ ）−’となり、残像
率Ａｉは、光電変換部６のセンサ容ｉｊｋ Ｃｓ ｓ配
線容量Ｃｏ等が一定とすれば、新たに形成した容量Ｃｅ
が大きい程、低減できる。
上述実施例によって得られる結果を実験的に確認したの
が第３図に示すグラフである。
が第３図に示すグラフである。
光電変換部６のセンサ容量Ｃｓが一定なので、新設容量
Ｃｅの容量が大きくなる程、残像率が低減されることが
確認された。
Ｃｅの容量が大きくなる程、残像率が低減されることが
確認された。
ところで、上述実施例では誘電体層２１にポリイミドを
使用しているが、Ｓｉ０２を用いても同様の結果が得ら
れる。さらに、本発明の他の実施例として第４図に示す
ように、光電変換部６に使用するａ−８ｉ膜４をそのま
ま誘電体として利用することが考えられる。これは個別
電極２上にａ−８Ｉ膜４を延設し、光電変換として必要
な面積に透明電極５を形成し、その他のａ−８を膜４上
の所定の位置に不透明電極２２をセンサ主走査方向にス
トライプ状に形成し、この不透明電極２２の電位をＧＮ
Ｄまたはセンサバイアス電圧ｖｂの電位と等しくするご
とで容量Ｃｅが形成されたことになり、前述節１の実施
例と同様の効果が得られる。
使用しているが、Ｓｉ０２を用いても同様の結果が得ら
れる。さらに、本発明の他の実施例として第４図に示す
ように、光電変換部６に使用するａ−８ｉ膜４をそのま
ま誘電体として利用することが考えられる。これは個別
電極２上にａ−８Ｉ膜４を延設し、光電変換として必要
な面積に透明電極５を形成し、その他のａ−８を膜４上
の所定の位置に不透明電極２２をセンサ主走査方向にス
トライプ状に形成し、この不透明電極２２の電位をＧＮ
Ｄまたはセンサバイアス電圧ｖｂの電位と等しくするご
とで容量Ｃｅが形成されたことになり、前述節１の実施
例と同様の効果が得られる。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明の画像読取装置によれば、
光電変換部近傍に並列に容量を設置することにより、光
電変換効率の低下、寿命劣化を防止し、残像率低減（副
走査方向の解像度改善）が図れる。
光電変換部近傍に並列に容量を設置することにより、光
電変換効率の低下、寿命劣化を防止し、残像率低減（副
走査方向の解像度改善）が図れる。
第１図は本発明の一実施例の構成を示す断面図および平
面図、第２図は第１図の等価回路を示す図、第３図は実
施例による効果を確認するための実験結果を示す図、第
４図は本発明の他の実施例を示す断面および平面図、第
５図は従来装置を示す断面および平面図、第６図は従来
装置の等価回路図を示す図である。 １・・・・・・・・・絶縁基板 ２・・・・・・・・・個別電極 ３・・・・・・・・・共通電極 ４・・・・・・・・・ａ−８ｔ膜 ５・・・・・・・・・透明電極 ６・・・・・・・・・光電変換部 １３・・・・・・・・・増幅段 ２１・・・・・・・・・誘電体膜 ２２・・・・・・・・・不透明電極 ｖｂ・・・・・・・・・センサバイアス電圧Ｉｓ・・・
・・・・・・センサ電流 Ｃｓ・・・・・・・・・センサ容量 Ｃｅ・・・・・・・・・新設容量
面図、第２図は第１図の等価回路を示す図、第３図は実
施例による効果を確認するための実験結果を示す図、第
４図は本発明の他の実施例を示す断面および平面図、第
５図は従来装置を示す断面および平面図、第６図は従来
装置の等価回路図を示す図である。 １・・・・・・・・・絶縁基板 ２・・・・・・・・・個別電極 ３・・・・・・・・・共通電極 ４・・・・・・・・・ａ−８ｔ膜 ５・・・・・・・・・透明電極 ６・・・・・・・・・光電変換部 １３・・・・・・・・・増幅段 ２１・・・・・・・・・誘電体膜 ２２・・・・・・・・・不透明電極 ｖｂ・・・・・・・・・センサバイアス電圧Ｉｓ・・・
・・・・・・センサ電流 Ｃｓ・・・・・・・・・センサ容量 Ｃｅ・・・・・・・・・新設容量
Claims (1)
- 絶縁基板上に複数の個別電極を列設し、前記個別電極上
に半導体薄膜および透明電極を順次形成してなる光電変
換部と、一端が前記光電変換部の個別電極に接続され、
他の一端が接地電位またはセンサ駆動用バイアス電位に
接続された容量素子とを有することを特徴とする画像読
取装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1027239A JPH02206167A (ja) | 1989-02-06 | 1989-02-06 | 画像読取装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1027239A JPH02206167A (ja) | 1989-02-06 | 1989-02-06 | 画像読取装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02206167A true JPH02206167A (ja) | 1990-08-15 |
Family
ID=12215523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1027239A Pending JPH02206167A (ja) | 1989-02-06 | 1989-02-06 | 画像読取装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02206167A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011109514A (ja) * | 2009-11-19 | 2011-06-02 | Fujifilm Corp | 固体撮像素子、撮像装置 |
-
1989
- 1989-02-06 JP JP1027239A patent/JPH02206167A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011109514A (ja) * | 2009-11-19 | 2011-06-02 | Fujifilm Corp | 固体撮像素子、撮像装置 |
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